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双氧水(过氧化氯)被称作“最清洁”的化学品,在纺织业和造纸业主要用作漂白剂,在化工合成中用作氧化剂和环氧化剂,在食品和医药工业中用作消毒剂、杀菌剂.目前,世界上过氧化
题目详情
双氧水(过氧化氯)被称作“最清洁”的化学品,在纺织业和造纸业主要用作漂白剂,在化工合成中用作氧化剂和环氧化剂,在食品和医药工业中用作消毒剂、杀菌剂.目前,世界上过氧化氢的生产方法主要有电解法、葸醌法等.
I、电解法中成本最低的是过硫酸铵法
电解所用电槽以铂为阳极,以铅或石墨为阴极;NH4HSO4水溶液经阴极室,再作为阳极液从阳极室流出,得(NH4)2S2O8溶液,电解总反应式:2NH4HSO4
(NH4)2S2O8+H2↑;(NH4)2S2O8溶液送往水解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用.
(1)写出过氧化氢的电子式______.
(2)写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式______.
(3)铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因______.
(4)试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因______.
Ⅱ、葸醌法是国内外大规模生产过氧化氢普遍采用的方法,生产简易流程图如下所示:

其中,触媒为催化剂,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,主要反应方程式为:
(1)写出流程图中加“?”的操作______.
(2)写出流程图中再生使用物质的名称______.
(3)根据双氧水生产的特点,工业液中有机溶剂的选择很重要.理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性.请分析再写出两点要求:④______;⑤______.
I、电解法中成本最低的是过硫酸铵法
电解所用电槽以铂为阳极,以铅或石墨为阴极;NH4HSO4水溶液经阴极室,再作为阳极液从阳极室流出,得(NH4)2S2O8溶液,电解总反应式:2NH4HSO4
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(1)写出过氧化氢的电子式______.
(2)写出水解器中(NH4)2S2O8溶液的水解方程式______.
(3)铂价格昂贵,试分析电槽阳极用铂不用铅的原因______.
(4)试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因______.
Ⅱ、葸醌法是国内外大规模生产过氧化氢普遍采用的方法,生产简易流程图如下所示:

其中,触媒为催化剂,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,主要反应方程式为:

(1)写出流程图中加“?”的操作______.
(2)写出流程图中再生使用物质的名称______.
(3)根据双氧水生产的特点,工业液中有机溶剂的选择很重要.理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性.请分析再写出两点要求:④______;⑤______.
▼优质解答
答案和解析
I.(1)双氧水分子中氢原子和氧原子之间共用一个电子对,氧原子和氧原子之间共用一个电子对,其电子式为:
,故答案为:
;
(2)(NH4)2S2O8溶液送往水解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用,说明(NH4)2S2O8水解生成双氧水和硫酸氢铵,反应方程式为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2,
故答案为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2;
(3)铅是活泼金属,作阳极易失电子而进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅,
故答案为:铅会在阳极失电子生成阳离子进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅;
(4)双氧水不稳定,在温度高时双氧水易分解生成水和氧气,所以为了减少双氧水的损失,水解器中使用减压水解、蒸发,故答案为:为了减少双氧水的分解损失;
II(1)双氧水易溶于水,且在水中的溶解度大于在工作液中的溶解度,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,和水不互溶,所以可以采用萃取分液的方法分离,故答案为:萃取分液;
(2)根据反应方程式知,再生使用物质的名称为乙基葸醌,故答案为:乙基葸醌;
(3)理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性,且有机溶剂化学稳定性好,特别是抗氢化、抗氧化和抗水解能力好,在水和双氧水中的溶解度小,和双氧水不反应,不至于产生爆炸危险,和水的密度差大,便于分离,
故答案为:机溶剂化学稳定性好,特别是抗氢化、抗氧化和抗水解能力好,在水和双氧水中的溶解度小,和双氧水不反应,不至于产生爆炸危险,和水的密度差大,便于分离.


(2)(NH4)2S2O8溶液送往水解器中减压水解、蒸发,蒸出过氧化氢的水溶液,剩余溶液流到阴极室再循环使用,说明(NH4)2S2O8水解生成双氧水和硫酸氢铵,反应方程式为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2,
故答案为:(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2;
(3)铅是活泼金属,作阳极易失电子而进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅,
故答案为:铅会在阳极失电子生成阳离子进入溶液,且在阳极生成的S2O82-会氧化铅;
(4)双氧水不稳定,在温度高时双氧水易分解生成水和氧气,所以为了减少双氧水的损失,水解器中使用减压水解、蒸发,故答案为:为了减少双氧水的分解损失;
II(1)双氧水易溶于水,且在水中的溶解度大于在工作液中的溶解度,工作液为乙基葸醌与有机溶剂的混合液,和水不互溶,所以可以采用萃取分液的方法分离,故答案为:萃取分液;
(2)根据反应方程式知,再生使用物质的名称为乙基葸醌,故答案为:乙基葸醌;
(3)理想的有机溶剂应满足以下要求:①对乙基葸醌和氢乙基葸醌具有良好的溶解能力:②粘度低,沸点高,难挥发,着火点高;③低毒性,且有机溶剂化学稳定性好,特别是抗氢化、抗氧化和抗水解能力好,在水和双氧水中的溶解度小,和双氧水不反应,不至于产生爆炸危险,和水的密度差大,便于分离,
故答案为:机溶剂化学稳定性好,特别是抗氢化、抗氧化和抗水解能力好,在水和双氧水中的溶解度小,和双氧水不反应,不至于产生爆炸危险,和水的密度差大,便于分离.
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